烟酸和烟酰胺是非常重要的有机中间体，广泛应用于医药、日用化学品、饲料添加剂、塑料稳定剂、电镀光亮剂、抗氧剂等领域。目前，烟酸和烟酰胺在国际市场上供不应求，中国市场上供需矛盾尤其突出，因此提高烟酸和烟酰胺生产产量势在必行。烟酸和烟酰胺可以通过3-甲基毗啶氨氧化生成3-氰基吡啶后再水解制得，这是目前工业上采用最多的烟酸合成工艺。该工艺的关键在于第一步反应——3-甲基吡啶氨氧化制3-氰基吡啶，而这一步反应的关键技术在于催化剂，因此开发具有高转化率、高选择性的新型催化剂成了目前国内外众多研究者关注的热点。V₂O₅／TiO₂催化剂是一种常用的选择性氧化和氨氧化烃的催化剂。本文采用自制的V₂O₅／TiO₂催化剂用于目标反应——气相催化氨氧化3-甲基吡啶合成3-氰基毗啶，得到结果如下：（1）以比表面积为13m²／g的锐钛矿型TiO₂【以下简称为TiO₂（13）】为载体，采用浸渍法制备一系列V₂O₅／TiO₂（13）催化剂，考察V₂O₅负载量、前驱体、焙烧温度、草酸用量等对催化剂性能的影响。结果发现V₂O₅负载量为5wt％的V₂O₅／TiO₂（13）【以下简称为V₂O₅（5）／TiO₂（13）】催化剂的催化性能最佳。由XRD、Raman表征结果得知V₂O₅负载量为5 wt％时，钒氧物种在载体TiO₂表面刚好形成单分子层。这表明单分子层分布的钒氧物种是最主要的活性组分。考察发现在其它条件相同的情况下，以NH₄VO₃和V₂O₅为前驱体制备的V₂O₅／TiO₂（13）催化剂性能相近，表明前驱体对V₂O₅／TiO₂（13）催化剂性能几乎没有影响；考察了焙烧温度对V₂O₅／TiO₂（13）催化剂性能的影响，发现在450℃下焙烧得到的V₂O₅／TiO₂（13）催化剂性能最佳；考察了制备过程中草酸用量对V₂O₅／TiO₂（13）催化剂性能的影响，发现当H₂C₂O₄∶V₂O₅（摩尔比）为10∶1时，V₂O₅（5）／TiO₂（13）催化剂性能最佳；考察了焙烧升温速率对V₂O₅／TiO₂（13）催化剂性能的影响，采用不同焙烧升温速率对催化剂性能影响不甚明显。（2）以比表面积为328 m²／g的锐钛矿型TiO₂【以下简称为TiOO₂（328）】为载体，采用浸渍法制备一系列V₂O₅／TiO₂（328）催化剂。考察了V₂O₅／TiO₂（328）催化剂的催化性能，发现V₂O₅负载量为10wt％的V₂O₅／TiO₂（328）催化剂【以下称为V₂O₅（10）／TiO₂（328）】催化性能最佳。由XRD表征结果发现，当V₂O₅负载量＞10wt％时，出现了微弱的晶相V₂O₅特征峰，说明负载量为10wt％附近钒氧物种在载体TiO₂（328）表面形成单分子层。焙烧温度对V₂O₅（10）／TiO₂（328）催化剂的催化性能有显著影响，350℃焙烧下的V₂O₅（10）／TiO₂（328）催化剂的转化率高于450℃焙烧的V₂O₅（10）／TiO₂（328）催化剂的转化率，但是选择性却低于450℃焙烧的V₂O₅（10）／TiO₂（328）催化剂的选择性。TiO₂（328）的比表面积较大，不同温度焙烧下该载体比表面积和结构会发生显著变化，而450℃焙烧后，催化剂的比表面积明显小于350℃焙烧制得的催化剂。（3）将V₂O₅（5）／TiO₂（13）、V₂O₅（5）／TiO₂（328）催化剂活性进行比较，发现V₂O₅（5）／TiO₂（328）的转化率远远高于V₂O₅（5）／TiO₂（13）的转化率，而选择性却低于V₂O₅（5）／TiO₂（13）的转化率。同样，V₂O₅／TiO₂（13）、V₂O₅／TiO₂（328）催化剂在负载量为7.5wt％时也有类似的结果。这表明载体对V₂O₅／TiO₂催化剂的性能有一定的影响，不同的TiO₂载体与VO_x之间的相互作用是不同的。